【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ディスク等の原盤を作成するための光ディスク原盤露光装置に関し、特に対物レンズと原盤との間隔を一定に保つ働きをするフォーカス制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の原盤露光装置における原盤と対物レンズとの間隔を一定に保つフォーカス制御装置としては、特開平７−１０６２１９号公報において知られている。
【０００３】
この従来技術には、紫外レーザ光源出射部からダイオードレーザ励起による固体レーザの第２の共振器で波長変換されたレーザ光を取り出すと共に、第１の共振器からのレーザ光を同時に出射させてフォーカス検出制御系でフォーカスの位置ずれ量を検出し、この検出量に応じて露光系の電磁アクチュエータを駆動制御して対物レンズを微動させ、対物レンズと原盤との間の焦点距離を調整する原盤露光装置が記載されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開平７−１０６２１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来技術には、温度上昇に伴う自動焦点検出光学系の変形（歪み）について考慮されていなかった。例えば、周囲の温度上昇が１℃の場合、光検出器付近は４μｍほど歪んでしまい、フィードバック信号は４μｍの誤差をもったまま、フォーカス制御装置にフィードバックをかけるということになる。これはナノメートルオーダーの制御を行なう、原盤露光装置のフォーカス制御では致命的となっていた。
【０００６】
本発明の目的は、上記課題を解決すべく、温度変化によって生じるベース部材の変形（歪み）による、フォーカス光の検出誤差を減少させることができ、長時間の安定した露光処理が可能となる光ディスク原盤露光装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、記録用レーザ光を集束して原盤に露光記録する対物レンズを取付けた光学ヘッドに取付けられる一つのベース部材上にフォーカス制御用の光学部品を配置したことを特徴とする光ディスク原盤露光装置である。
【０００８】
また、本発明は、前記光ディスク原盤露光装置において、前記ベース部材の形状を前記対物レンズの光軸を中心にしてほぼ左右対称に形成したことを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明に係る光ディスク原盤露光装置の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１０】
まず、本発明に係る光ディスク原盤露光装置の概略構成について図１を用いて説明する。即ち、本発明に係る光ディスク原盤露光装置５０は、露光用ビーム（記録用ビーム）を出射する光学系として、例えば、３００ｎｍ以下の波長を有する超紫外（ＤＵＶ）のレーザ光を出射する露光用レーザ光源（露光用レーザ発振器）１と、該出射された露光用レーザ光を反射するミラー２、パワー変動及びノイズを除去するノイズイータ３並びに該ノイズイータ３でパワー変動及びノイズが除去された露光用レーザ光を反射するミラー４、該ミラー４から得られる露光用レーザ光を光路６ａ、光路６ｂに分岐するビームスプリッタ５、上記光路６ａに設けられたピットを刻むためのオン・オフ信号を付加するレーザ変調器７、上記光路６ｂに設けられたウォーブル信号を付加するレーザ偏向素子８並びに上記レーザ変調器７で変調されたレーザ光と上記レーザ偏向素子８から偏向して得られるレーザ光とを光路６ｃに合流させるビームスプリッタ９からなる固定光学系とを設けて構成される。
【００１１】
矢印方向に直線運動させて原盤（円板状の被露光基板）１３上に露光するスライダ１０には、記録レンズ１１および自動焦点検出光学系２０を搭載した光学ヘッド（光学ヘッドの基部１２ａと該基部１２ａに対して上下に微動できるように支持された上下微動機構１２ｂとによって構成される。）を前後（矢印方向）に移動できる移動機構１２上に備えて構成される。自動焦点検出光学系２０は、光路６ｃを通過した露光用レーザ光（記録用レーザ光）を記録レンズ１１によって感光剤を塗布したガラスなどの原盤１３上で焦点をピットとして結ぶことを可能に検出する光学系で、記録レンズ１１と原盤１３の距離を計測する光源２４、照射光学系２５、２６、センサ３０（３０ａ、３０ｂ）で構成される。なお、自動焦点検出光学系２０を含むフォーカス制御装置４０については詳しく後述する。
【００１２】
原盤１３は、回転運動制御可能なターンテーブル１５上に吸着されて載置され、芯出機構（図示せず）で芯出しされる。また、スライダ１０には、露光用レーザ光のプロファイルを同時に観察することができるＣＣＤカメラ１５が搭載されている。
【００１３】
以上説明したように、記録用のピットを刻むためのオン・オフ信号が付加された露光用レーザ光（記録用レーザ光）または記録用のウォーブル信号が付加された露光用レーザ光（記録用レーザ光）をスライダ１０上まで出射する露光用光学系（露光用レーザ光源１および固定光学系よりなる。更に、後述するように光学ヘッドの記録レンズ１１まで含まれるものとする。）と、該露光用光学系から出射される露光用レーザ光を原盤１３上に集束照射して記録する記録レンズ１１、自動合焦点光学系２０およびレーザ光の記録プロファイルを観察するＣＣＤカメラ１５を搭載した光学ヘッドを備えた移動機構１２を取付けたスライダ１０と、原盤１３が吸着載置される回転運動制御可能なターンテーブル１６とが、防振フレーム（図示せず）で支持された石定盤（定盤）１９上に設置される。なお、露光用光学系としては、光学ヘッドの記録レンズ１１まで含まれるものとする。
【００１４】
そして、防振フレーム（防振台）で支持された石定盤１９上に設置された光学系並びに移動機構１２を取付けたスライダ１０およびターンテーブル１６等の機構全体が、クラス１０程度以下のクリーンな雰囲気で、温度がほぼ一定になるように制御されたクリーンルーム内に設置されている。該クリーンルーム内には、エアフィルタを介して温度制御されたクリーンな空気が供給されるように構成されている。また、クリーンルーム内の温度上昇を防止するために対流させるためのファンが設けられている。
【００１５】
次に、本発明に係る光ディスク原盤露光装置５０の動作について説明する。露光記録前に、フォトレジスト塗布工程でガラス等の基板１４ａ上にフォトレジスト１４ｂが塗布された原盤１３は、搬送ロボット機構（図示せず）により収納ボックス（図示せず）から取り出されてクリーンルーム内のターンテーブル（スピンドル）１６上に搬送されて例えば真空吸着される。その後、原盤１３は、吸着を解除して、芯出機構を用いて芯出しされ、吸着を作動させてターンテーブル１６上に芯出しされた状態で固定される。
【００１６】
次に、露光工程においては、露光用レーザ光源１から発振されたＤＵＶレーザ光は、ノイズイータ３でパワー変動及びノイズを除去した後、ブームスプリッタ５によって光路６ａと光路６ｂに分岐される。光路６ａのレーザ光はレーザ変調器７でピットを刻むためのオン・オフ信号を、光路６ｂのレーザ光はレーザ偏向素子８でウォーブル信号をそれぞれ付加され、ビームスプリッタ９で２つに分かれていたレーザ光は光路６ｃに合流される。その後、このように記録情報が付加された記録用レーザ光は、原盤１３に対して相対的に直線運動するスライダ１０上に直線移動する移動機構１２に搭載された記録レンズ１１を通り、合焦点状態に制御された原盤１３に集束照射されて露光記録される。
【００１７】
なお、スライダ１０の直線運動と移動機構１２の直線運動とターンテーブル１６の回転運動とを組み合わせることにより、記録レンズ１１の光軸１８の位置（記録用レーザ光の照射露光位置）は、原盤１３上を例えば螺旋状または同心円状（円周状）に露光軌跡をとることが可能となる。また、原盤１３に対してピットとしてオン・オフ信号を露光する場合にはレーザ変調器７を作動させ、原盤１３に対してウォーブル信号を露光する場合にはレーザ偏向素子８を作動させることになる。このように、露光記録する情報が、レーザ変調信号に変換されてレーザ変調器７またはレーザ偏向信号に変換されてレーザ偏向素子８に入力されることによって、原盤１３上に、例えば螺旋状または同心円状の露光軌跡を取ることによって露光記録されることになる。
【００１８】
即ち、石定盤１９上に配置された露光用レーザ発振器１より発振されたレーザ光が、石定盤１９上に規則正しく配置された光学系により、ノイズ除去、偏光、拡大、集光を繰り返し、高密度かつ出力が安定したレーザ光で極めて小さいピットにして原盤１３に照射して露光記録が行われる。
【００１９】
次に、本発明に係る自動焦点検出光学系を有するフォーカス制御装置の実施例について図２、図３、図４および図５を用いて説明する。図２は、本発明に係る自動焦点検出光学系を有するフォーカス制御装置の実施例を示す概略構成図である。図３は、本発明に係る自動焦点検出光学系を、光学ヘッドの基部（移動機構の基部）に対して上下に摺動可能に構成された上下スライダ（昇降機構）に固定される板状のベース部材を介して取り付ける状態を示す正面図である。図４は、その側面図である。図５は、本発明に係る上記板状のベース部材の形状を示す図である。
【００２０】
本発明に係る光ディスク原盤露光装置５０では、図２に示すような原盤１３と対物レンズ（記録レンズ）１１との間隔を一定に保つフォーカス制御装置４０が用いられている。フォーカス制御装置４０は、ベース部材２１に取付けられる光源２４、照射光学系２５、２６および光検出器３０（３０ａ、３０ｂ）から構成される自動焦点検出光学系２０と、上記光検出器３０ａ、３０ｂの各々で検出するスポット位置に応じた信号３２ａ、３２ｂに基づいて例えば上下微動機構１２ｂの駆動源（アクチュエータ）３５を駆動して対物レンズ１１の上下の位置を微動させて記録用レーザスポット光（露光用レーザスポット光）を原盤１３の表面に合焦点状態に制御する制御コントローラ３３とから構成される。制御コントローラ３３は、上下微動機構１２ｂの駆動源３５に制御信号３４を提供することになる。なお、対物レンズ１１を上下に微動する代わりに、原盤１３を上下に微動させてもよい。
【００２１】
ところで、フォーカス制御用のフォーカス光で原盤１３上のフォトレジスト１４ｂが露光されないように、露光用レーザ発振器１より発振された記録用レーザ光の波長と光源２４から出射されるフォーカス光の波長とは異ならしめなければならない。さらに、高記録密度を実現するために、記録用レーザ光として次世代用の深紫外域（ＤＵＶ）のレーザ光を用いる必要が生じることになる。そのため、対物レンズ（記録レンズ）１１としては、両方の波長に対応できる色消しレンズが存在しないことになる。このように、対物レンズ１１が色消しレンズで無い場合には、上記記録用レーザ光を平行光で対物レンズ１１に入射させたときの焦点に、波長の異なるフォーカス光の焦点を合わせるには、フォーカス光２９を対物レンズ１１に入射する際に、平行光でない状態にしなれけばならない。
【００２２】
即ち、光源２４から照射されたフォーカス光２８は、図３に示すように、ミラー２７で反射させて凹レンズ２５と凸レンズ２６（図３においては凸レンズ２６を示す）の組合せにより、平行光では無い状態に調整され、対物レンズ１１に入射される。これは対物レンズ１１が色消しレンズで無いために、記録光（図示せず）とフォーカス光を共に平行光で入射すると互いの合焦点が一致しないためである。このように、フォーカス光２９が平行光でないため、光源２４と対物レンズ１１の距離が変化すると、光検出器３０（３０ａ、３０ｂ）で誤った情報を検知してしまう。そのため、図３に示すように、光源２４、凹レンズ２５、凸レンズ２６、光検出器３０の光学系を一つのベース部材２１上に配置し、光路長の変動を防いでいる。
【００２３】
板状のベース部材２１は、図３および図５に示す如く対物レンズ１１の光軸１８を中心にして左右対称な形状で形成され、横案内溝または縦案内溝にはめ込むことによって、光源２４、凹レンズ２５、凸レンズ２６、および光検出器３０（３０ａ、３０ｂ）の光学系を一方向のみ微調整して固定設置する。そして、このベース部材２１は、光学ヘッドの基部（前後移動機構１２の基部）１２ａに対して上下に摺動可能に構成された上下スライダ（上下微動機構）１２ｂに、対物レンズ１１の光軸１８を中心にして左右対称に配置されたねじ等による固定部２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄによって固定される。当然、上下スライダ（上下微動機構）１２ｂには、対物レンズ１１が固定され、駆動源（アクチュエータ）３５によって上下スライダ１２ｂを上下に微動させて記録用レーザ光が原盤１３の表面に自動焦点合わせができるように構成される。また、固定部２２ａと２２ｂ、２２ｃと２２ｄの中心線２３は、左右方向に対物レンズ１１の光軸１８と一致するように配置されており、ベース部材２１の形状は中心線２３に対して左右対称とする。このように、光源２４、凹レンズ２５、凸レンズ２６、および光検出器３０（３０ａ、３０ｂ）を取り付け固定するベース部材２１の形状を左右対称にすることにより、温度変化によって生じるベース部材２１の変形が左右対称になり、ベース部材２１の変形（歪み）を少なくすることができ、原盤１３で反射して対物レンズ１１を通して得られるスポット光３１ａ、３１ｂの各々の位置を光検出器３０ａ、３０ｂの各々で検出する検出誤差を少なくし、長時間の安定してフォーカス制御が可能となり、その結果長時間安定した露光が可能となる。
【００２４】
即ち、平行光でないフォーカス光２９を対物レンズ１１で集束させて感光剤（フォトレジスト）１４ｂの表面に対して斜め方向から照射し、感光剤１４ｂの表面および裏面（下地面）の各々から反射して対物レンズ１１を通して得られるスポット光３１ａ、３１ｂの各々の位置を光検出器３０ａ、３０ｂの各々で検出する。なお、記録用レーザスポット光を原盤１３の表面に合焦点状態になったとき、光検出器３０ａ、３０ｂの各々で検出するスポット光３１ａ、３１ｂの各々の位置は、予め求めてあるので、光検出器３０ａ、３０ｂの各々で検出されるスポット光３１ａ、３１ｂの各々の位置から記録用レーザスポット光による原盤１３の表面の焦点状態を検出することが可能となる。
【００２５】
なお、記録用レーザスポット光３７は、図４に示す左側からビームスプリッタ３６に入射し、ビームスプリッタ３６で反射して対物レンズ１１に入射されて原盤１３に露光記録されることになる。他方、フォーカス光２９は、上記記録用レーザスポット光３７とは波長が異なるため、図４に示す上方からブームスプリッタ３６に入射し、ビームスプリッタ３６を通して対物レンズ１１に入射し、対物レンズ１１で集束させて感光剤１４ｂの表面に対して斜め方向から照射し、感光剤１４ｂの表面および裏面（下地面）の各々から反射して対物レンズ１１を通して得られるスポット光３１ａ、３１ｂの各々の位置を光検出器３０ａ、３０ｂの各々で検出することができることになる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明によれば、温度変化によって生じるベース部材の変形（歪み）による、フォーカス光の検出誤差を減少させることができ、長時間の安定した露光処理が可能となる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光ディスク原盤露光装置の一実施の形態を示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る自動焦点検出光学系を有するフォーカス制御装置の実施例を示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る自動焦点検出光学系を、光学ヘッドの基部（移動機構の基部）に対して上下に摺動可能に構成された上下スライダ（昇降機構）に固定される板状のベース部材を介して取り付ける状態を示す正面図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】本発明に係る上記板状のベース部材の形状を示す図である。
【符号の説明】
１…露光用レーザ光源（露光用レーザ発振器）、２…ミラー、３…ノイズイータ、４…ミラー、５…ビームスプリッタ、６ａ、６ｂ、６ｃ…光路、７…レーザ変調器、８…レーザ偏向素子、９…ビームスプリッタ、１０…スライダ、１１…記録レンズ（対物レンズ）、１２…移動機構、１２ａ…光学ヘッドの基部、１２ｂ…上下微動機構（上下スライダ）、１３…原盤、１４ａ…基板、１４ｂ…フォトレジスト（感光剤）、１５…ＣＣＤカメラ、１６…ターンテーブル、１８…対物レンズの光軸、１９…定盤、２０…自動焦点検出光学系、２１…ベース部材、２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ…固定部（ねじ等による）、２３…固定部の中心線、２４…光源、２５…凹レンズ（照明光学系）、２６…凸レンズ（照明光学系）、２９…フォーカス光、３０（３０ａ、３０ｂ）…光検出器（センサ）、３３…制御コントローラ、３５…上下微動機構の駆動源（アクチュエータ）、３６…ビームスプリッタ、３７…記録用レーザスポット光。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an optical disc master exposure apparatus for producing a master such as an optical disc, and more particularly, to a focus control device that functions to maintain a constant distance between an objective lens and a master.
[0002]
[Prior art]
A focus control device for maintaining a constant distance between a master and an objective lens in a conventional master exposure apparatus is known from Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-106219.
[0003]
According to this conventional technique, a laser beam whose wavelength has been converted by a second resonator of a solid-state laser excited by a diode laser is extracted from an ultraviolet laser light source emission unit, and a laser beam from the first resonator is simultaneously emitted to focus. Master disc exposure that detects the amount of focus misalignment by the detection control system, drives and controls the electromagnetic actuator of the exposure system in accordance with this detected amount to finely move the objective lens, and adjusts the focal length between the objective lens and the master disc. An apparatus is described.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-7-106219 [0005]
[Problems to be solved by the invention]
The above prior art does not consider the deformation (distortion) of the automatic focus detection optical system due to the temperature rise. For example, when the surrounding temperature rises by 1 ° C., the vicinity of the photodetector is distorted by about 4 μm, and the feedback signal is fed back to the focus control device with an error of 4 μm. This has been fatal in focus control of a master exposure apparatus that performs control on the order of nanometers.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-described problems, by reducing the detection error of focus light due to deformation (distortion) of a base member caused by a change in temperature, and enabling an optical disc capable of performing stable exposure processing for a long time. It is to provide a master exposure apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, an optical component for focus control is arranged on one base member attached to an optical head equipped with an objective lens for focusing and recording an exposure laser beam on a master. An optical disk master exposure apparatus characterized in that:
[0008]
Further, the present invention is characterized in that in the optical disk master exposure apparatus, the shape of the base member is substantially symmetric with respect to the optical axis of the objective lens.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of an optical disk master exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0010]
First, a schematic configuration of an optical disk master exposure apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. That is, the optical disc master exposure apparatus 50 according to the present invention includes, as an optical system that emits an exposure beam (recording beam), for example, an exposure laser that emits ultra-violet (DUV) laser light having a wavelength of 300 nm or less. A light source (exposure laser oscillator) 1; a mirror 2 for reflecting the emitted exposure laser light; a noise eater 3 for removing power fluctuation and noise; and an exposure laser light from which power fluctuation and noise have been removed by the noise eater 3 4, a beam splitter 5 for branching the exposure laser light obtained from the mirror 4 into an optical path 6a and an optical path 6b, and a laser modulation for adding an on / off signal for engraving a pit provided in the optical path 6a. , A laser deflecting element 8 provided in the optical path 6b for adding a wobble signal, and a laser modulated by the laser modulator 7. It constituted by providing the laser light and the fixed optical system including a beam splitter 9 for combining the laser light obtained by deflection from said laser deflection element 8 in the optical path 6c.
[0011]
An optical head (a base 12a of the optical head and a base 12a of the optical head) on which a recording lens 11 and an automatic focus detection optical system 20 are mounted is mounted on a slider 10 which is linearly moved in the direction of the arrow to expose a master (disk-shaped substrate to be exposed) 13 on an exposure. And a vertical fine movement mechanism 12b supported so as to be finely moved up and down with respect to the base 12a) on the moving mechanism 12 which can move forward and backward (in the direction of the arrow). The automatic focus detection optical system 20 detects the exposure laser light (recording laser light) that has passed through the optical path 6c so that the focus can be focused as pits on a master 13 such as glass coated with a photosensitive agent by a recording lens 11. The optical system includes a light source 24 for measuring the distance between the recording lens 11 and the master 13, irradiation optical systems 25 and 26, and sensors 30 (30 a and 30 b). The focus control device 40 including the automatic focus detection optical system 20 will be described later in detail.
[0012]
The master 13 is adsorbed and mounted on a turntable 15 whose rotational movement can be controlled, and is centered by a centering mechanism (not shown). The slider 10 is equipped with a CCD camera 15 capable of simultaneously observing the profile of the exposure laser beam.
[0013]
As described above, an exposure laser beam (recording laser beam) to which an on / off signal for engraving a recording pit is added or an exposure laser beam (recording laser beam) to which a wobble signal for recording is added. And an exposure optical system (including an exposure laser light source 1 and a fixed optical system. Further, the exposure optical system includes a recording lens 11 of an optical head as described later), and the exposure. A recording lens 11 for focusing and irradiating an exposure laser beam emitted from an optical system for recording onto a master 13, an automatic focusing optical system 20, and an optical head equipped with a CCD camera 15 for observing a recording profile of the laser beam. The slider 10 having the moving mechanism 12 provided thereon and the turntable 16 capable of controlling the rotational movement on which the master 13 is mounted by suction are combined by an anti-vibration frame (not shown). Is installed on the equity has been the stone surface plate (platen) 19. The exposure optical system includes the recording lens 11 of the optical head.
[0014]
The optical system installed on the stone surface plate 19 supported by the anti-vibration frame (anti-vibration table), and the entire mechanism such as the slider 10 and the turntable 16 to which the moving mechanism 12 is attached, are clean of class 10 or less. It is installed in a clean room where the temperature is controlled to be almost constant in a comfortable atmosphere. The clean room is configured so that clean air whose temperature is controlled is supplied through an air filter. Further, a fan is provided for convection to prevent a rise in temperature in the clean room.
[0015]
Next, the operation of the optical disk master exposure apparatus 50 according to the present invention will be described. Before exposure recording, the master 13 having the photoresist 14b applied on the substrate 14a such as glass in a photoresist application step is taken out of a storage box (not shown) by a transfer robot mechanism (not shown) and is placed in a clean room. Is conveyed onto a turntable (spindle) 16 and vacuum-adsorbed, for example. Thereafter, the master 13 is released from the suction, is centered using the centering mechanism, is operated, and is fixed on the turntable 16 in a centered state.
[0016]
Next, in the exposure step, the DUV laser light oscillated from the exposure laser light source 1 is branched into an optical path 6a and an optical path 6b by a boom splitter 5 after removing power fluctuation and noise by a noise eater 3. The laser beam on the optical path 6a is added with an on / off signal for cutting a pit by the laser modulator 7, and the laser beam on the optical path 6b is added with a wobble signal by the laser deflecting element 8, and is split into two by the beam splitter 9. The laser beam joins the optical path 6c. Thereafter, the recording laser light to which the recording information is added in this manner passes through a recording lens 11 mounted on a moving mechanism 12 that linearly moves on a slider 10 that linearly moves relative to the master 13, and is focused. The master 13 controlled to the state is focused and irradiated and recorded.
[0017]
By combining the linear movement of the slider 10, the linear movement of the moving mechanism 12, and the rotational movement of the turntable 16, the position of the optical axis 18 of the recording lens 11 (irradiation exposure position of the recording laser beam) can be adjusted. It is possible to take an exposure trajectory in a spiral or concentric (circumferential) shape on the upper side. When exposing an on / off signal as pits to the master 13, the laser modulator 7 is operated, and when exposing a wobble signal to the master 13, the laser deflecting element 8 is operated. . In this way, the information to be exposed and recorded is converted into a laser modulation signal, converted into a laser modulator 7 or a laser deflection signal, and input to the laser deflection element 8, thereby forming a spiral or concentric circle on the master 13. Exposure is recorded by taking an exposure trajectory of a shape.
[0018]
That is, the laser light oscillated from the exposure laser oscillator 1 arranged on the stone surface plate 19 repeats noise removal, polarization, enlargement, and light collection by an optical system regularly arranged on the stone surface plate 19, Exposure recording is performed by irradiating the master 13 with extremely high-density and stable-output laser light to form extremely small pits.
[0019]
Next, an embodiment of a focus control device having an automatic focus detection optical system according to the present invention will be described with reference to FIGS. 2, 3, 4, and 5. FIG. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a focus control device having an automatic focus detection optical system according to the present invention. FIG. 3 shows a plate-like configuration in which the automatic focus detection optical system according to the present invention is fixed to a vertical slider (elevation mechanism) configured to be slidable up and down with respect to the base of the optical head (base of the moving mechanism). It is a front view showing the state attached via a base member. FIG. 4 is a side view thereof. FIG. 5 is a view showing the shape of the plate-like base member according to the present invention.
[0020]
In the optical disk master exposure apparatus 50 according to the present invention, a focus controller 40 for maintaining a constant distance between the master 13 and the objective lens (recording lens) 11 as shown in FIG. The focus control device 40 includes an automatic focus detection optical system 20 including a light source 24, irradiation optical systems 25 and 26, and photodetectors 30 (30a and 30b) attached to the base member 21, and the photodetectors 30a and 30b. For example, the drive source (actuator) 35 of the vertical fine movement mechanism 12b is driven based on the signals 32a and 32b corresponding to the spot position detected by each of the above to finely move the upper and lower positions of the objective lens 11 so that the recording laser spot light ( And a controller 33 for controlling the laser spot light for exposure) to a focused state on the surface of the master 13. The controller 33 will provide a control signal 34 to the drive source 35 of the vertical fine movement mechanism 12b. Instead of finely moving the objective lens 11 vertically, the master 13 may be finely moved vertically.
[0021]
By the way, the wavelength of the recording laser light oscillated from the exposure laser oscillator 1 and the wavelength of the focus light emitted from the light source 24 are set so that the photoresist 14b on the master 13 is not exposed by the focus light for focus control. You have to be different. Further, in order to realize a high recording density, it is necessary to use a next-generation deep ultraviolet (DUV) laser beam as a recording laser beam. Therefore, as the objective lens (recording lens) 11, there is no achromatic lens capable of coping with both wavelengths. As described above, when the objective lens 11 is not an achromatic lens, to focus the focus light having different wavelengths on the focus when the recording laser light is incident on the objective lens 11 as parallel light, When the focus light 29 is incident on the objective lens 11, it must be in a state of not being a parallel light.
[0022]
That is, as shown in FIG. 3, the focus light 28 emitted from the light source 24 is reflected by the mirror 27 and is not a parallel light due to the combination of the concave lens 25 and the convex lens 26 (the convex lens 26 is shown in FIG. 3). And is incident on the objective lens 11. This is because the objective lens 11 is not an achromatic lens, so that when both the recording light (not shown) and the focus light are incident as parallel light, their focal points do not coincide with each other. As described above, since the focus light 29 is not parallel light, if the distance between the light source 24 and the objective lens 11 changes, erroneous information is detected by the photodetectors 30 (30a, 30b). Therefore, as shown in FIG. 3, the optical system of the light source 24, the concave lens 25, the convex lens 26, and the photodetector 30 is disposed on one base member 21 to prevent the optical path length from fluctuating.
[0023]
The plate-shaped base member 21 is formed in a symmetrical shape with respect to the optical axis 18 of the objective lens 11 as shown in FIGS. The optical systems of the concave lens 25, the convex lens 26, and the photodetector 30 (30a, 30b) are finely adjusted in only one direction and fixedly installed. The base member 21 is attached to a vertical slider (vertical fine movement mechanism) 12b slidable up and down with respect to the base of the optical head (the base of the longitudinal movement mechanism 12) 12a. Are fixed by fixing portions 22a, 22b, 22c, 22d by screws or the like arranged symmetrically with respect to the center. Naturally, the objective lens 11 is fixed to the upper and lower sliders (vertical fine movement mechanism) 12 b, and the upper and lower sliders 12 b are finely moved up and down by the drive source (actuator) 35 so that the recording laser light is automatically focused on the surface of the master 13. It is configured to be able to. The center lines 23 of the fixed portions 22a and 22b and 22c and 22d are arranged in the left-right direction so as to coincide with the optical axis 18 of the objective lens 11, and the shape of the base member 21 is right and left with respect to the center line 23. Symmetric. In this way, by making the shape of the base member 21 for mounting and fixing the light source 24, the concave lens 25, the convex lens 26, and the photodetector 30 (30a, 30b) bilaterally symmetric, the deformation of the base member 21 caused by a temperature change can be prevented. It becomes bilaterally symmetric, the deformation (distortion) of the base member 21 can be reduced, and the positions of the spot lights 31a, 31b reflected by the master 13 and obtained through the objective lens 11 can be determined by the respective photodetectors 30a, 30b. In this case, the detection error detected by the above operation is reduced, and the focus control can be stably performed for a long time. As a result, the exposure can be stably performed for a long time.
[0024]
That is, the non-parallel focus light 29 is focused by the objective lens 11 and irradiated obliquely to the surface of the photosensitive agent (photoresist) 14b, and is reflected from each of the front surface and the back surface (base surface) of the photosensitive agent 14b. The position of each of the spot lights 31a and 31b obtained through the objective lens 11 is detected by each of the photodetectors 30a and 30b. When the recording laser spot light is focused on the surface of the master 13, the position of each of the spot lights 31 a and 31 b detected by each of the photodetectors 30 a and 30 b is obtained in advance. It becomes possible to detect the focus state of the surface of the master 13 by the recording laser spot light from each position of the spot light 31a, 31b detected by each of the detectors 30a, 30b.
[0025]
The recording laser spot light 37 enters the beam splitter 36 from the left side shown in FIG. 4, is reflected by the beam splitter 36, enters the objective lens 11, and is exposed and recorded on the master 13. On the other hand, since the focus light 29 has a wavelength different from that of the recording laser spot light 37, it enters the boom splitter 36 from above as shown in FIG. 4, enters the objective lens 11 through the beam splitter 36, and is focused by the objective lens 11. Then, the surface of the photosensitive agent 14b is irradiated obliquely, and is reflected from each of the front surface and the back surface (base surface) of the photosensitive agent 14b, and the position of each spot light 31a, 31b obtained through the objective lens 11 is reflected. The detection can be performed by each of the detectors 30a and 30b.
[0026]
【The invention's effect】
According to the present invention, it is possible to reduce the detection error of the focus light due to the deformation (distortion) of the base member caused by the temperature change, and it is possible to perform a long-time stable exposure process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an optical disk master exposure apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a focus control device having an automatic focus detection optical system according to the present invention.
FIG. 3 is a plan view showing a plate-like structure in which the automatic focus detection optical system according to the present invention is fixed to a vertical slider (elevation mechanism) configured to be vertically slidable with respect to a base of an optical head (base of a moving mechanism). It is a front view showing the state attached via a base member.
FIG. 4 is a side view of FIG. 3;
FIG. 5 is a view showing a shape of the plate-like base member according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Exposure laser light source (exposure laser oscillator), 2 ... mirror, 3 ... noise eater, 4 ... mirror, 5 ... beam splitter, 6a, 6b, 6c ... optical path, 7 ... laser modulator, 8 ... laser deflection element, 9: Beam splitter, 10: Slider, 11: Recording lens (objective lens), 12: Moving mechanism, 12a: Base of optical head, 12b: Vertical fine movement mechanism (vertical slider), 13: Master, 14a: Substrate, 14b ... Photoresist (photosensitive agent), 15: CCD camera, 16: turntable, 18: optical axis of objective lens, 19: surface plate, 20: automatic focus detection optical system, 21: base member, 22a, 22b, 22c, 22d ... Fixed part (by screw etc.), 23 ... Center line of fixed part, 24 ... Light source, 25 ... Concave lens (illumination optical system), 26 ... Convex lens (illumination optical system), 29 ... Focal Light, 30 (30a, 30b) ... photodetector (sensor), 33 ... controller, 35 ... drive source of the vertical fine movement mechanism (actuator), 36 ... beam splitter 37 ... recording laser spot light.
